DE4227207C2 - Method for checking at least one area of a honeycomb-shaped catalytic converter through which a fluid can flow in a flow direction in the exhaust system of an internal combustion engine - Google Patents

Method for checking at least one area of a honeycomb-shaped catalytic converter through which a fluid can flow in a flow direction in the exhaust system of an internal combustion engine

Info

Publication number
DE4227207C2
DE4227207C2 DE4227207A DE4227207A DE4227207C2 DE 4227207 C2 DE4227207 C2 DE 4227207C2 DE 4227207 A DE4227207 A DE 4227207A DE 4227207 A DE4227207 A DE 4227207A DE 4227207 C2 DE4227207 C2 DE 4227207C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalytic converter
temperature
catalyst
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE4227207A
Other languages
German (de)
Other versions
DE4227207A1 (en
Inventor
Wolfgang Maus
Helmut Swars
Rolf Brueck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies Lohmar Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE4227207A priority Critical patent/DE4227207C2/en
Application filed by Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH filed Critical Emitec Gesellschaft fuer Emissionstechnologie mbH
Priority to EP94908173A priority patent/EP0655104B1/en
Priority to PCT/EP1993/002150 priority patent/WO1994004800A1/en
Priority to JP6505872A priority patent/JP2851433B2/en
Priority to ES94908173T priority patent/ES2112525T3/en
Priority to KR1019950700579A priority patent/KR100268751B1/en
Priority to DE59307823T priority patent/DE59307823D1/en
Publication of DE4227207A1 publication Critical patent/DE4227207A1/en
Priority to US08/390,676 priority patent/US5610844A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE4227207C2 publication Critical patent/DE4227207C2/en
Priority to US08/789,488 priority patent/US5751602A/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02Catalytic activity of catalytic converters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung eines katalytischen Konverters während seines Betriebes unter Heranziehung von Tempera­ turmeßwerten.The invention relates to a method for checking a catalytic Converter during its operation using tempera tower readings.

Die mittlerweile in vielen Ländern immer strenger werdenden Umwelt­ schutzvorschriften verlangen die Ausstattung von Verbrennungsmotoren mit Katalysatoren, deren Funktionstüchtigkeit während ihrer Lebensdauer auch sichergestellt werden soll. Die meisten Katalysatoren sind wabenähn­ liche Körper, die eine Anzahl von Kanälen aufweisen, durch die das Abgas strömt. Die Katalyse findet in einem frischen Katalysator haupt­ sächlich im anströmseitigen Teil statt. Dabei werden Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in Kohlendioxid, Wasser und Stickstoff umgewandelt. Bei einem funktionierenden Katalysator wird bei diesen Reaktionen insgesamt Wärme frei, wodurch die Katalysatortemperatur ansteigt. Bei einem zunehmend älter werdenden Katalysator verschiebt sich die Reaktionszone in den hinteren Teil des Katalysators, und bei einem völlig gealterten Katalysator findet eine Reaktion nicht mehr statt.The environment, which is now becoming increasingly severe in many countries Protection regulations require the equipment of internal combustion engines with catalysts, their functionality during their lifetime should also be ensured. Most catalysts are honeycomb-like bodies that have a number of channels through which the Exhaust gas flows. Catalysis takes place in a fresh catalyst actually in the upstream part. Carbon monoxide, Hydrocarbons and nitrogen oxides in carbon dioxide, water and nitrogen converted. In the case of a functioning catalyst, this Reactions total heat free, reducing the catalyst temperature increases. With an increasingly aging catalyst shifts the reaction zone in the back of the catalyst, and at a reaction no longer takes place in a completely aged catalyst.

In der DE 26 43 739 A1 wird ein Verfahren zur Überwachung eines Katalysatorsy­ stems vorgestellt, wobei mit zwei Temperaturfühlern an zwei Stellen in oder in und am Katalysator die Temperaturen überwacht werden. Durch Vergleich der Tempe­ raturen an den beiden Stellen des Katalysatorsystems wird eine Aussage über die Güte bzw. den Alterungszustand des Katalysatorsystems gemacht. In der DE 40 32 721 A1 wird ein Verfahren zur Überwachung des Zustandes eines Katalysatorsy­ stems beschrieben, wobei ein Temperaturmittelwert, zum Beispiel entlang der Strömungsrichtung des Katalysators, durch mehrere lokale Temperaturfühler oder einen durchgehenden Temperaturfühler bestimmt wird und mit dem lokalen Tempe­ raturwert von einem lokalen Temperaturfühler verglichen wird. Die DE 41 00 397 A1 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung des Konvertierungsgrades eines Katalysators. Auch hier werden stets mindestens zwei Sensoren eingesetzt und Differenzen zwischen erfaßten und gespeicherten Temperaturen gebildet.DE 26 43 739 A1 describes a method for monitoring a catalyst presented with two temperature sensors at two points in or in and the temperatures on the catalytic converter are monitored. By comparing the tempe ratures at the two points of the catalyst system is a statement about the Made goodness or the aging state of the catalyst system. In DE 40 32 721 A1 becomes a method for monitoring the state of a catalyst stems described, with a mean temperature value, for example along the Flow direction of the catalyst, through several local temperature sensors or a continuous temperature sensor is determined and with the local tempe temperature value is compared by a local temperature sensor. DE 41 00 397 A1 describes a method for monitoring the degree of conversion of a Catalyst. Here, too, at least two sensors are always used Differences between recorded and stored temperatures are formed.

Ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors unter Einbezie­ hung der aktuellen Temperatur eines nachgeschalteten Katalysators ist zum Beispiel in WO 91/14856 offenbart. Dabei wird der Motor so gesteuert, daß die Temperatur des nachgeschalteten Katalysators stets unter einer für den Katalysator kritischen Temperatur bleibt. Dabei werden manchmal Kompromisse zwischen einer Minimierung des Schad­ stoffausstoßes und einer Optimierung der Brennstoffeffizienz des Ver­ brennungsmotors eingegangen. Bei diesem Verfahren werden noch nicht alle Möglichkeiten zur Gewinnung von Informationen über den Katalysator ausgenutzt, um zu einer verbesserten Aussage über den Betriebszustand und die Funktionstüchtigkeit des Katalysators zu gelangen.A method of controlling an internal combustion engine is the current temperature of a downstream catalytic converter for example disclosed in WO 91/14856. The engine is like this  controlled that the temperature of the downstream catalyst always remains below a critical temperature for the catalyst. Here there are sometimes compromises between minimizing the damage emissions and an optimization of the fuel efficiency of the Ver internal combustion engine received. With this procedure are not yet all ways of obtaining information about the catalyst exploited to make an improved statement about the operating status and the functionality of the catalyst.

Aufgabe der Erfindung ist es, durch einfache Mittel oder Maßnahmen den Zustand und/oder die Funktionstüchtigkeit eines katalytischen Konverters, insbesondere eines kleinvolumigen Vorkatalysators zu erfassen.The object of the invention is by simple means or measures the condition and / or the functionality of a catalytic Converter, especially a small-volume pre-catalyst.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved by a method with the features specified in claim 1.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß für einen gegebenen Katalysator bestimmter Geometrie bei gegebenen Betriebsparametern ein charakteristisches Verhalten vorliegt, wobei das räumliche und das zeitli­ che Temperaturverhalten von erhöhter Bedeutung sind. Insbesondere das zeitliche Verhalten eines Temperaturmeßwertes bei einer gezielten, definierten Störung des Normalbetriebes kann registriert und zu einer Aussage über den Zustand des katalytischen Konverters ausgewertet werden.The invention is based on the idea that for a given Catalyst of certain geometry for given operating parameters characteristic behavior is present, the spatial and temporal che temperature behavior are of increasing importance. Especially that temporal behavior of a temperature measurement at a targeted, defined disturbance of normal operation can be registered and become a  Statement about the state of the catalytic converter evaluated will.

Bei der gezielten Änderung der Betriebsparameter kann man z. B. die Konzentration an Kohlenwasserstoffen in dem in den katalytischen Kon­ verter eintretenden Abgasstrom ändern. Durch eine Erhöhung der Kon­ zentration an Kohlenwasserstoffen bei konstantem Luft- bzw. Sauerstoff­ anteil in den Abgasen erhöht sich die Betriebstemperatur des Katalysa­ tors, sofern dieser noch katalytisch aktiv ist. Man kann auch die Luft- bzw. Sauerstoff- bzw. Stickstoffkonzentration in dem Abgas verändern. Manchmal ist es vorteilhaft, die Konzentration sämtlicher in den Abgasen enthaltenen Stoffe zu verändern. Der Katalysator ist in der Regel hinter einem Abgassystem eines mehrzylindrischen Verbrennungsmotors mit Zündung geschaltet, wo er auch als Vorkatalysator vor einem nachge­ schalteten Katalysator dienen kann.When changing the operating parameters in a targeted manner, you can e.g. B. the Concentration of hydrocarbons in the in the catalytic con Change the incoming exhaust gas flow. By increasing the con concentration of hydrocarbons with constant air or oxygen proportion of the exhaust gases increases the operating temperature of the catalytic converter tors, if this is still catalytically active. You can also use the air or change oxygen or nitrogen concentration in the exhaust gas. Sometimes it is beneficial to concentrate everything in the exhaust gases change contained substances. The catalyst is usually behind an exhaust system of a multi-cylinder internal combustion engine with Ignition switched where it is also used as a pre-catalyst before a post switched catalyst can serve.

Bei einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens werden ein Betriebs­ parameter oder mehrere Betriebsparameter bei einer konstanten Bela­ stung des Verbrennungsmotors geändert. Dies kann z. B. im Leerlaufbe­ trieb des Verbrennungsmotors beim Stillstand des Fahrzeugs an einer roten Ampel oder bei bestimmten Drehzahlen im Schubbetrieb durch­ geführt werden.In a preferred embodiment of the method, an operation parameters or several operating parameters with a constant load Engine power changed. This can e.g. B. in idle mode drive the internal combustion engine at a standstill of the vehicle red traffic light or at certain speeds in overrun be performed.

Bei dem Verfahren wird bei Änderung eines oder mehrerer Betriebs­ parameter das zeitliche Temperaturverhalten in mindestens einem Bereich des katalytischen Konverters erfaßt und dieses Temperaturverhalten eines ersten katalytischen Verwerters mit dem entsprechenden (z. B. elektronisch gespeicherten) früheren zeitlichen Temperaturverhalten dieses Konverters oder eines zweiten katalytischen Konverters verglichen, wobei der zweite katalytische Konverter ein bekannter, meist frischer Katalysator ist. Aus dem Vergleich der zeitlichen Temperaturverläufe sind Rückschlüsse auf den Alterungsgrad und/oder die Schädigung des ersten Katalysators möglich.The procedure involves changing one or more operations parameter the temporal temperature behavior in at least one area of the catalytic converter and this temperature behavior of a first catalytic converter with the corresponding (e.g. electronic stored) earlier temporal temperature behavior of this converter or a second catalytic converter, the second catalytic converter is a well-known, mostly fresh catalyst. Out  The comparison of the temperature profiles over time provides conclusions the degree of aging and / or damage to the first catalyst possible.

Für die Temperaturerfassung eines Bereichs des Katalysators kann bei diesem Verfahren jeweils mindestens ein Thermoelement verwendet werden. Vorzugsweise wird der zeitliche Temperaturverlauf in mindestens zwei Bereichen des Katalysators erfaßt. Man kann auch die Temperatur­ erfassung in den Bereichen des Katalysators durch jeweils mindestens einem temperaturabhängigen Widerstand durchführen. Somit läßt sich auch neben dem zeitlichen Verhalten der Temperaturen auch die räumliche Temperaturverteilung im Katalysator erfassen. Bei der Erfassung der Temperatur in mehreren Bereichen des Katalysators sollte zwischen den beiden Bereichen zumindest ein Teil des katalytisch aktiven Volumens liegen.For the temperature detection of an area of the catalyst, this method uses at least one thermocouple will. The temporal temperature profile is preferably at least covers two areas of the catalyst. You can also check the temperature detection in the areas of the catalyst by at least a temperature-dependent resistor. So you can in addition to the temporal behavior of the temperatures also the spatial Record temperature distribution in the catalyst. When capturing the Temperature in several areas of the catalyst should be between the in both areas at least part of the catalytically active volume lie.

Um den Katalysator unter möglichst standardmäßigen Bedingungen überprüfen zu können, wird zum Beispiel die gezielte Änderung der Konzentration an Kohlenwasserstoffen erreicht, indem man die Zündung von mindestens einem der Zylinder des Verbrennungsmotors gezielt ab­ schaltet. Zu diesem Zweck eignet sich ein rhythmisches wiederholtes Ein- und Ausschalten der Zündung eines oder auch mehrerer Zylinder. Eine andere Möglichkeit ist die kurzzeitige Zugabe von Benzin während des Schubbetriebes, bei dem normalerweise die Benzinzufuhr abgeschaltet ist.To the catalyst under conditions as standard as possible To be able to check, for example, the targeted change of the Concentration of hydrocarbons is achieved by turning off the ignition from at least one of the cylinders of the internal combustion engine switches. A rhythmic repeated input is suitable for this purpose. and switching off the ignition of one or more cylinders. A another possibility is the brief addition of gasoline during the Overrun mode, in which the gasoline supply is normally switched off.

Um die Konzentrationen von Kohlwasserstoffen, Sauerstoff oder Stickstoff jeweils unabhängig voneinander ändern zu können, sollte bei einem Katalysator mit Lambda-Regelung diese vorzugsweise bei der Änderung abgeschaltet werden. Concentrations of hydrocarbons, oxygen or nitrogen To be able to change independently of one another should Catalyst with lambda control this preferably when changing be switched off.  

Das vorliegende Verfahren ist somit in der Lage, ohne große Eingriffe in den Betrieb eines mit einem Katalysator verbundenen Verbrennungs­ motors Überprüfungen des Katalysators durchzuführen. Da das Verfahren äußerst flexibel ist, lassen sich viele verschiedene Untersuchungen an seinem Katalysator unbekannten Zustandes durchführen, deren Ergebnisse dann mit denen entsprechender Versuche an einem bekannten standardi­ sierten Katalysators oder mit früheren Messungen verglichen werden.The present method is thus able to do so without major intervention in the operation of a combustion associated with a catalyst engine checks of the catalytic converter. Because the procedure is extremely flexible, many different examinations can be started carry out its catalyst of unknown state, the results of which then with the corresponding tests on a known standard based catalyst or with previous measurements.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegen­ den Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbin­ dung mit den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen, auf die die Erfindung aber nicht beschränkt ist, wobeiFurther advantages and possible uses of the present the invention will become apparent from the following description in conjunction tion with the embodiments shown in the figures, to which the invention is not limited, however

Fig. 1 schematisch einen Verbrennungsmotor mit Zündung und einem nachgeschalteten Katalysator zeigt, und Fig. 1 shows schematically an internal combustion engine with ignition and a downstream catalyst, and

Fig. 2 ein Beispiel für den Temperaturverlauf in einem Katalysator bei einer typischen Überprüfung zeigt. Fig. 2 shows an example of the temperature profile in a catalyst in a typical check.

Fig. 1 zeigt schematisch einen aus einem Wabenkörper bestehenden Kataly­ sator 1, der an einen Verbrennungsmotor M angeschlossen ist. Die Zündung Z ist über Zündkabel 4 an den Verbrennungsmotor M ange­ schlossen. Die Zündung Z kann extern über Signalleitungen 5 gesteuert werden. Der Wabenkörper 1 des Katalysators ist von einem ersten Temperatursensor S1 und einem zweiten Temperatursensor S2 durchsetzt, die jeweils über eine erste Sensorsignalleitung L1 und eine zweite Sen­ sorsignalleitung L2 an einem Prozessor P angeschlossen sind. Zwischen S1 und S2 ist ein Teil des katalytisch aktiven Volumens enthalten. Mit dieser Anordnung gemäß Fig. 1 kann eine Aussage über die Güte eines Katalysators gemacht werden, indem man das räumliche und/oder zeitli­ che Temperaturverhalten des katalytischen Konverters 1 auswertet. Eine Auswertung des Temperaturverhaltens bei einer gezielten Betriebsände­ rung (Störung) kann zum Beispiel ein Vergleich der Betriebstemperaturen bei S1 und S2 sein oder auch das zeitliche Verhalten, insbesondere die erste und/oder zweite Zeitableitung, der Temperatur an jeweils einem der Temperatursensoren S1 oder S2. Bei einem frischen Katalysator ist die Betriebstemperatur an dem ersten Temperatursensor S1 an der Anströmseite 2 des Katalysators höher und ändert sich bei einer Störung schneller als die Temperatur bei dem zweiten Temperatursensor S2 an der Abströmseite 3 des Katalysators. Bei einem in zunehmenden Maße gealterten Katalysator ist die Reaktionszone in zunehmendem Maße in Richtung Abströmseite 3 des Katalysators hin verschoben, so daß das Verhalten sich umkehrt. Schon aus dem zeitlichen Verhalten eines Temperaturfühlers kann daher auf die Alterung des Katalysators geschlos­ sen werden. Zusätzliche Informationen ergeben sich durch Hinzuziehen der Meßwerte eines zweiten Temperaturfühlers. In diesem Falle nimmt die Temperaturdifferenz zwischen S1 und S2 mit zunehmendem Grade der Alterung des Katalysators ab. Bei einem stark gealterten Katalysator liegt die Reaktionszone vollständig an der Abströmseite 3 des Katalysa­ tors, so daß die Temperaturdifferenz zwischen S1 und S2 negativ ist und die Änderungsgeschwindigkeit der Temperaturmeßwerte des zweiten Sensors bei einer Störung größer als die an S1 ist. Ein solcher Katalysa­ tor sollte ausgewechselt werden. Ein Beispiel für die Auswertung des zeitlichen Temperaturverlaufs zumindest eines Temperatursensors S1 ist in Fig. 2 dargestellt. Fig. 1 shows schematically a catalyst 1 consisting of a honeycomb body, which is connected to an internal combustion engine M. The ignition Z is connected via ignition cable 4 to the internal combustion engine M. The ignition Z can be controlled externally via signal lines 5 . The honeycomb body 1 of the catalyst is penetrated by a first temperature sensor S1 and a second temperature sensor S2, which are each connected to a processor P via a first sensor signal line L1 and a second sensor signal line L2. Part of the catalytically active volume is contained between S1 and S2. With this arrangement according to FIG. 1, a statement can be made about the quality of a catalytic converter by evaluating the spatial and / or temporal temperature behavior of the catalytic converter 1 . An evaluation of the temperature behavior in the case of a specific operating change (fault) can be, for example, a comparison of the operating temperatures in S1 and S2 or the temporal behavior, in particular the first and / or second time derivative, of the temperature at one of the temperature sensors S1 or S2. In the case of a fresh catalytic converter, the operating temperature at the first temperature sensor S1 on the inflow side 2 of the catalytic converter is higher and, in the event of a fault, changes faster than the temperature at the second temperature sensor S2 on the outflow side 3 of the catalytic converter. In the case of an increasingly aged catalyst, the reaction zone is increasingly shifted towards the outflow side 3 of the catalyst, so that the behavior is reversed. The aging behavior of the catalytic converter can therefore be deduced from the temporal behavior of a temperature sensor. Additional information is obtained by referring to the measured values from a second temperature sensor. In this case the temperature difference between S1 and S2 decreases with increasing degree of aging of the catalyst. In the case of a strongly aged catalyst, the reaction zone lies completely on the outflow side 3 of the catalyst, so that the temperature difference between S1 and S2 is negative and the rate of change in the temperature measurements of the second sensor in the event of a fault is greater than that at S1. Such a catalyst should be replaced. An example of the evaluation of the temporal temperature profile of at least one temperature sensor S1 is shown in FIG. 2.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm, in dem an der vertikalen Achse die erste Ableitung der Temperatur nach der Zeit aufgetragen ist und bei dem die horizontale Achse die Zeit darstellt. Die durchgezogene Linie stellt die Ableitung der Temperatur des Gases dar, die punktierte Linie die Tem­ peratur des Katalysators ohne Überprüfung, das heißt ohne Erhöhung der Kohlenwasserstoffzufuhr in dem Katalysator, und die strichpunktierte Linie die Ableitung der Temperatur des Katalysators mit Überprüfung, das heißt bei Zufuhr von zusätzlichem Kohlenwasserstoff in den Katalysa­ tor. Die Überprüfung des Katalysators beginnt vorzugsweise dann, wenn sich die Signale von Temperatursensor S1 (und, falls vorhanden, von Temperatursensor S2) annähernd konstant verhalten. Hierbei ist es nicht notwendig, daß beide die gleiche absolute Temperatur anzeigen, sondern es reicht aus, wenn die durch den Prozessor P gebildeten ersten Zeit­ ableitungen der Temperatursignale von S1 und S2 gleich sind. Bei die­ sem Test werden während einer konstanten Belastungsphase des Ver­ brennungsmotors M, die bei einem Zeitpunkt t₀ beginnt, zu einem Zeitpunkt t₁ die Kohlenwasserstoffemissionen in den Katalysator 1 erhöht bis zu einem Zeitpunkt t₂. Bei diesem Verfahren kann man prinzipiell mit nur einem Temperatursensor S1 arbeiten. In einem ersten Durchgang wird dabei während dem Zeitintervall zwischen t₁ und t₂ die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit während der Konstantbelastungsphase ohne erhöhte Kohlenwasserstoffemissionen in den Katalysator ermittelt. Dies ist die Steigung der punktierten Linie zwischen t₁ und t₂. In einem zweiten Durchgang wird dann während einem gleichen Zeitintervall t₁ und t₂ die Kohlenwasserstoffemission in den Katalysator erhöht, was zu einer gesteigerten Temperaturanstiegsgeschwindigkeit bei Sensor S1 führt. Dies ist dargestellt durch die Steigung der strichpunktierten Linie zwi­ schen t₁ und t₂. Vergleicht man nun die Temperaturanstiegsgeschwindig­ keit des Katalysators mit Überprüfung (mit HC-Emission in den Katalysa­ tor) mit der Temperaturanstiegsgeschwindigkeit des Katalysators ohne Überprüfung (ohne HC-Emission in den Katalysator), so hat man bei bekannten Randbedingungen des Katalysators ein Maß für die Güte des Katalysators. Dementsprechend berechnet der Prozessor P jeweils für den Durchgang ohne Überprüfung und mit Überprüfung die zweite Zeit­ ableitung der Katalysatortemperatur zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, und bildet davon die Differenz. Diese Differenz ist dann ein Maß für die Güte des Katalysators. Je größer die Differenz ist, desto besser ist die Güte des Katalysators. Vorteile dieses Verfahrens sind zum Beispiel die schnelle Durchführbarkeit innerhalb weniger Sekunden und die Un­ abhängigkeit von Fehlern aufgrund einer Nullpunktverschiebung des Temperatursensors S1. Fig. 2 shows a diagram in which the vertical axis, the first derivative of the temperature is plotted with respect to time and in which the horizontal axis represents time. The solid line represents the derivation of the temperature of the gas, the dotted line the temperature of the catalyst without checking, that is to say without increasing the hydrocarbon feed in the catalyst, and the dash-dotted line the derivative of the temperature of the catalyst with checking, that is to say when feeding of additional hydrocarbon in the catalyst. The check of the catalytic converter preferably begins when the signals from temperature sensor S1 (and, if present, from temperature sensor S2) behave approximately constant. It is not necessary that both display the same absolute temperature, but it is sufficient if the first time derivatives of the temperature signals from S1 and S2 formed by the processor P are the same. In this test are during a constant load phase of the internal combustion engine M, which begins at a time t₀, at a time t₁ the hydrocarbon emissions in the catalyst 1 increases to a time t₂. In principle, this method can be used with only one temperature sensor S1. In a first run, the temperature rise rate during the constant loading phase is determined during the time interval between t 1 and t 2 without increased hydrocarbon emissions in the catalyst. This is the slope of the dotted line between t₁ and t₂. In a second pass, the hydrocarbon emission into the catalytic converter is then increased during a same time interval t 1 and t 2, which leads to an increased temperature rise rate in sensor S1. This is represented by the slope of the dash-dotted line between t₁ and t₂. If you now compare the temperature rise speed of the catalyst with a check (with HC emission in the catalyst) with the temperature rise rate of the catalyst without a check (without HC emission in the catalyst), you have a measure of the quality with known boundary conditions of the catalyst of the catalyst. Accordingly, the processor P calculates the passage of the catalyst temperature between the times t 1 and t 2 for the passage without checking and with checking, and forms the difference therefrom. This difference is then a measure of the quality of the catalyst. The greater the difference, the better the quality of the catalyst. Advantages of this method are, for example, the quick feasibility within a few seconds and the independence of errors due to a zero point shift of the temperature sensor S1.

Es ist auch denkbar, die räumliche Temperaturverteilung des Katalysators 1 durch mehr als zwei Sensoren S1 und S2 zu erfassen. Genauso ist es auch denkbar, den zeitlichen Temperaturverlauf mit nicht nur einem Temperatursensor S1, sondern mit mehreren Temperatursensoren gleich­ zeitig durchzuführen. Weiterhin ist auch eine Kombination der Ergebnisse des räumlichen Temperaturverlaufs und des zeitlichen Temperaturverlaufs zur Gütebestimmung des Katalysators möglich.It is also conceivable to record the spatial temperature distribution of the catalytic converter 1 by more than two sensors S1 and S2. It is also conceivable to carry out the temperature profile over time with not only one temperature sensor S1, but with several temperature sensors at the same time. Furthermore, a combination of the results of the spatial temperature profile and the temporal temperature profile for determining the quality of the catalyst is also possible.

Die Erfindung ermöglicht daher mit einem ganz geringen apparativen Aufwand eine sehr genaue Aussage über den Zustand eines katalytischen Konverters, auch eines motornah eingebauten sogenannten Vor-Katalysa­ tors.The invention therefore enables a very small apparatus Effort a very precise statement about the state of a catalytic Converter, also a so-called pre-catalytic converter installed close to the engine tors.

Claims (17)

1. Verfahren zur Überprüfung zumindest eines Bereiches eines von einem Fluid entlang einer Strömungsrichtung durchströmbaren, wabenförmigen katalytischen Konverters im Abgassystem eines Verbrennungsmotors, wobei nur eine örtliche Temperatur in jedem Bereich im katalytischen Konverter überwacht wird, wobei
  • a) der zeitliche Verlauf dieser Temperatur des katalytischen Konverters bei Normalbetrieb durch einen Temperatursensor erfaßt und gespei­ chert wird,
  • b) während einer Messung der zeitliche Temperaturverlauf des katalyti­ schen Konverters in Abweichung vom Normalbetrieb unter gezielter Änderung mindestens eines seiner Betriebsparameter durch densel­ ben Temperatursensor erfaßt und gespeichert wird, und
  • c) der erfaßte und gespeicherte zeitliche Temperaturverlauf mit dem bei Normalbetrieb erfaßten zeitlichen Temperaturverlauf verglichen wird.
1. A method for checking at least one area of a honeycomb-shaped catalytic converter through which a fluid can flow in a flow direction in the exhaust system of an internal combustion engine, only a local temperature in each area being monitored in the catalytic converter, wherein
  • a) the time course of this temperature of the catalytic converter is detected and stored by a temperature sensor during normal operation,
  • b) during a measurement, the temperature profile of the catalytic converter in time deviates from normal operation with a specific change, at least one of its operating parameters is detected and stored by the same temperature sensor, and
  • c) the recorded and stored temperature profile over time is compared with the temperature profile recorded during normal operation.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebs­ parameter die Konzentration an Kohlenwasserstoffen in dem in den katalytischen Konverter eintretenden Fluidstrom ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the operation parameter the concentration of hydrocarbons in the in the fluid flow entering the catalytic converter. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebs­ parameter die Konzentration an Sauerstoff in dem in den katalytischen Konverter eintretenden Fluidstrom ist. 3. The method according to claim 1, characterized in that the operation parameter the concentration of oxygen in the in the catalytic Converter entering fluid flow is.   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebs­ parameter die Konzentration an Stickstoff in dem in den katalytischen Konverter einströmenden Fluidstrom ist.4. The method according to claim 1, characterized in that the operation parameter the concentration of nitrogen in the in the catalytic Converter inflowing fluid flow is. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der minde­ stens eine Betriebsparameter sich aus einem oder mehreren der in den Ansprüchen 2 bis 4 genannten Betriebsparameter zusammensetzt.5. The method according to claim 1, characterized in that the mind At least one operating parameter consists of one or more of the parameters in the Claims 2 to 4 mentioned operating parameters. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der katalytische Konverter in ein Abgassystem eines mehrzylindrischen Verbrennungsmotors mit Zündung geschaltet ist.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that the catalytic converter into an exhaust system multi-cylinder internal combustion engine is switched with ignition. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der katalyti­ sche Konverter als Vorkatalysator in ein Abgassystem eines mehrzylin­ drischen Verbrennungsmotors mit Zündung geschaltet ist.7. The method according to claim 6, characterized in that the catalytic cal converter as a pre-catalyst in an exhaust system of a multicylin the internal combustion engine with ignition is switched. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des/der Betriebsparameter und die Erfassung des zeitlichen Temperatur­ verhaltens bei einer konstanten Belastung des Verbrennungsmotors statt­ finden.8. The method according to claim 6, characterized in that the change the / the operating parameters and the detection of the temporal temperature behavior with a constant load on the internal combustion engine Find. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach der Änderung des/der Betriebsparameter und der Erfassung und Speicherung des zeitlichen Temperaturverhaltens eines ersten katalytischen Konverters dieses zeitliche Temperaturverhalten des ersten katalytischen Konverters mit dessen früheren erfaßten und gespei­ cherten zeitlichen Temperaturverhalten oder dem eines zweiten katalyti­ schen Konverters aufgrund entsprechender Änderung der Betriebsparame­ ter des zweiten katalytischen Konverters verglichen wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that after changing the operating parameter (s) and Acquisition and storage of the temporal temperature behavior of a first catalytic converter, this temporal temperature behavior of the first catalytic converter with its earlier detected and saved chured temporal temperature behavior or that of a second catalytic converter due to a corresponding change in the operating parameters ter of the second catalytic converter is compared.   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste katalytische Konverter ein gealterter und der zweite katalytische Konver­ ter ein frischer katalytischer Konverter ist.10. The method according to claim 9, characterized in that the first catalytic converter one aged and the second catalytic converter ter is a fresh catalytic converter. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Temperaturerfassung in einem Bereich durch ein Thermoelement durchgeführt wird.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that the temperature detection in a range by Thermocouple is performed. 12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Temperaturerfassung in mindestens zwei Bereichen durch jeweils einen temperaturabhängigen Widerstand durchgeführt wird und neben dem zeitlichen Verhalten der Temperaturen auch die räumli­ che Temperaturverteilung im katalytischen Konverter und/oder deren zeitliches Verhalten gemessen und ausgewertet werden.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that the temperature detection in at least two areas is carried out by a temperature-dependent resistor and in addition to the temporal behavior of the temperatures also the spatial che temperature distribution in the catalytic converter and / or their temporal behavior can be measured and evaluated. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-12, dadurch gekennzeichnet, daß die gezielte Änderung der Konzentration an Kohlenwasserstoffen durch ein Abschalten der Zündung von mindestens einem der Zylinder des Verbrennungsmotors durchgeführt wird.13. The method according to any one of claims 7-12, characterized in that the deliberate change in the concentration of hydrocarbons by switching off the ignition of at least one of the cylinders of the internal combustion engine is carried out. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ab­ schalten wiederholt und in einem festgelegten Rhythmus erfolgt.14. The method according to claim 13, characterized in that the Ab switch repeatedly and takes place in a fixed rhythm. 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während der Überprüfung des katalytischen Konverters eine eventuell vorhandene λ- Regelung des katalytischen Konverters abgeschaltet wird.15. The method according to any one of the preceding claims, characterized indicates that during the check of the catalytic converter, a possibly existing λ- Regulation of the catalytic converter is switched off. 16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während den Schritten a) und b) von einem ersten und/ oder nachfolgendem zweiten jeweils erfaßten und gespeicherten zeitlichen Temperaturverlauf T (t) die Zeitableitung T (t) während eines ersten Zeitintervalls (t₁ bis t₂) und/oder während eines zweiten Zeitintervalls (t₃ bis t₄) gebildet wird, und während des Schritts c) der Vergleich des Temperaturverlaufs durch Berechnen der Differenz Δ der zweiten zeitli­ schen Ableitungen aus dem ersten und/oder zweiten Zeitintervall berech­ net wird.16. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that during steps a) and b) from a first and / or the subsequent second temporally recorded and stored  Temperature curve T (t) the time derivative T (t) during a first Time interval (t₁ to t₂) and / or during a second time interval (t₃ to t₄) is formed, and during step c) the comparison of Temperature curve by calculating the difference Δ of the second time calculating derivatives from the first and / or second time interval is not. 17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verfahren in mehreren Bereichen des Konverters jeweils durch Erfassen und Speichern des Temperaturverlaufs und anschließendes Vergleichen der Temperaturverläufe durchgeführt wird, wobei zusätzlich die Ergebnisse von jedem Bereich miteinander ver­ glichen werden.17. The method according to any one of the preceding claims, characterized records that the process in several areas of the converter in each case by recording and storing the temperature profile and subsequent comparison of the temperature profiles is carried out, with the results of each area ver be compared.
DE4227207A 1992-08-17 1992-08-17 Method for checking at least one area of a honeycomb-shaped catalytic converter through which a fluid can flow in a flow direction in the exhaust system of an internal combustion engine Expired - Fee Related DE4227207C2 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4227207A DE4227207C2 (en) 1992-08-17 1992-08-17 Method for checking at least one area of a honeycomb-shaped catalytic converter through which a fluid can flow in a flow direction in the exhaust system of an internal combustion engine
PCT/EP1993/002150 WO1994004800A1 (en) 1992-08-17 1993-08-12 Process for monitoring the operation of a catalytic converter
JP6505872A JP2851433B2 (en) 1992-08-17 1993-08-12 Function monitoring method of catalytic converter
ES94908173T ES2112525T3 (en) 1992-08-17 1993-08-12 PROCEDURE FOR THE SUPERVISION OF THE FUNCTION OF A CATALYTIC CONVERTER.
EP94908173A EP0655104B1 (en) 1992-08-17 1993-08-12 Process for monitoring the operation of a catalytic converter
KR1019950700579A KR100268751B1 (en) 1992-08-17 1993-08-12 Process for monitoring the operation of a catalytic converter
DE59307823T DE59307823D1 (en) 1992-08-17 1993-08-12 METHOD FOR MONITORING THE FUNCTION OF A CATALYTIC CONVERTER
US08/390,676 US5610844A (en) 1992-08-17 1995-02-17 Method of monitoring the operation of a catalytic converter
US08/789,488 US5751602A (en) 1992-08-17 1997-01-27 Method of monitoring the operation of a catalytic converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4227207A DE4227207C2 (en) 1992-08-17 1992-08-17 Method for checking at least one area of a honeycomb-shaped catalytic converter through which a fluid can flow in a flow direction in the exhaust system of an internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4227207A1 DE4227207A1 (en) 1994-02-24
DE4227207C2 true DE4227207C2 (en) 1996-10-31

Family

ID=6465737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4227207A Expired - Fee Related DE4227207C2 (en) 1992-08-17 1992-08-17 Method for checking at least one area of a honeycomb-shaped catalytic converter through which a fluid can flow in a flow direction in the exhaust system of an internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4227207C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10300555B4 (en) * 2002-01-10 2009-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi A deterioration determination device for an engine exhaust gas control device and deterioration determination method

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4421083C2 (en) * 1994-06-16 1996-04-11 Volkswagen Ag Method for monitoring a serial transmission of digital data on a one-wire multiplex connection between mutually communicating signal processing devices
DE4440276C2 (en) * 1994-11-11 1996-09-05 Volkswagen Ag Process for monitoring the degree of conversion of an exhaust gas catalytic converter
DE10228659A1 (en) * 2002-06-27 2004-01-22 Daimlerchrysler Ag Method for monitoring an exhaust system of a motor vehicle
FR2873160B1 (en) * 2004-07-19 2008-02-22 Renault Sas METHOD FOR MANAGING THE REGENERATION OF A PARTICLE FILTER
DE102014201072A1 (en) 2013-02-01 2014-08-07 Ford Global Technologies, Llc Determining a degree of aging of an oxidation catalyst

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2643739C2 (en) * 1976-09-29 1986-03-13 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Method for monitoring the activity of catalytic converters for exhaust gas purification
DE4100397C2 (en) * 1990-02-10 1999-08-05 Volkswagen Ag Method and arrangement for monitoring the degree of conversion of a catalytic converter
ATE180869T1 (en) * 1990-03-19 1999-06-15 Emitec Emissionstechnologie METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AN COMBUSTION ENGINE INCLUDING THE CURRENT TEMPERATURE OF A DOWNSTREAM CATALYST
DE4032721A1 (en) * 1990-10-15 1992-04-16 Emitec Emissionstechnologie MONITORING THE FUNCTION OF A CATALYZER FLOWING FROM A CATALYZABLE FLUID

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10300555B4 (en) * 2002-01-10 2009-03-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi A deterioration determination device for an engine exhaust gas control device and deterioration determination method

Also Published As

Publication number Publication date
DE4227207A1 (en) 1994-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0655104B1 (en) Process for monitoring the operation of a catalytic converter
EP1084331B1 (en) Method and device to monitor the functioning of a catalyst in an internal combustion engine
EP1136671B1 (en) Method for examining the performance of exhaust gas catalyst
DE102008038677B4 (en) Method and device for diagnosing a catalytic converter
DE102013223993B4 (en) METHOD OF DETERMINING AGING OF A DIESEL OXIDATION CATALYST
EP2232255B1 (en) Method for determining the particulate oxidation rate of particulates retained in a particulate filter
DE19620417C2 (en) Diagnostic method and diagnostic system of a catalytic converter system for controlling the exhaust gas in an internal combustion engine
DE4100397C2 (en) Method and arrangement for monitoring the degree of conversion of a catalytic converter
EP0492165A2 (en) Procedure and device for testing catalytic converters
WO2009027505A1 (en) Method for verifying the aging condition of a catalytic converter on board a vehicle
DE19732167C2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engines
DE102011000153A1 (en) Method for the diagnosis of exhaust gas aftertreatment
DE102014208095B4 (en) A process for the aging detection of a heterogeneous catalyst, exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine and internal combustion engine
DE102009000148A1 (en) A method of testing an oxidation catalyst and exhaust aftertreatment assembly for an internal combustion engine
DE102012207247A1 (en) EFFICIENCY DETERMINATION FOR A CATALYST FOR SELECTIVE CATALYTIC REDUCTION
DE4227207C2 (en) Method for checking at least one area of a honeycomb-shaped catalytic converter through which a fluid can flow in a flow direction in the exhaust system of an internal combustion engine
DE102019006426A1 (en) Catalyst deterioration diagnosis system and catalyst deterioration diagnosis method
DE10309422B4 (en) Method and device for calibrating a NOx sensor
DE102008008985B4 (en) Method for OSC-based diagnosis of a catalyst
DE102015200751B4 (en) Method for monitoring an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine and control device for an exhaust gas aftertreatment system
DE102006018662B3 (en) Functionality monitoring process for catalytic converter involves at least partly opening air regulator in induction manifold during power stroke
WO2004053307A1 (en) Method and device for the diagnosis of catalytic units
DE10056320A1 (en) Process for diagnosing the end stage of a heating device of a gas sensor comprises using a prescribed diagnosis value as a sensor condition signal and/or a prescribed diagnosis value of a heating voltage parameter signal
DE10261618B4 (en) Runningirregularity evaluation process
EP1434049B1 (en) Method of and device for monitoring the NOx signal of an NOx sensor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee